(57)【要約】【目的】  電解液の低比抵抗化のために電解液中の水分量を増加させた場合でも、アルミニウム電極箔の水和反応を抑えることができ、アルミニウム電解コンデンサの信頼性を維持することができる駆動用電解液を提供する。【解決手段】アルミニウム電解コンデンサの駆動用電解液において、３０〜７０ｗｔ％の水とエチレングリコールとを混合した溶媒に、有機カルボン酸またはその塩と、以下の化学式で示す還元剤であるヒドラジン二酢酸とを配合する。ヒドラジン二酢酸の配合量は０．１〜３．０ｗｔ％が好ましく、ヒドラジン二酢酸は、水とエチレングリコールとの混合溶媒に容易に溶解し、水を含有していても高温下の安定性を高める。また、電極箔表面の酸化アルミニウム誘電体被膜が水分により劣化することを抑制する。【化１】2006344859.tif 000006【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチレングリコールと水とを配合した溶媒に、少なくとも、有機カルボン酸またはその塩と、以下の化学式で示されるヒドラジン二酢酸とを配合したことを特徴とする電解コンデンサの駆動用電解液。
【化１】
2006344859.tif 000005
【請求項２】
請求項１記載の水の配合量が、電解液全体に対して３０〜７０ｗｔ％であることを特徴とする電解コンデンサの駆動用電解液。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載のヒドラジン二酢酸の配合量が、電解液全体に対して０．１〜３．０ｗｔ％であることを特徴とする電解コンデンサの駆動用電解液。
【請求項４】
請求項１記載の有機カルボン酸が、ギ酸、マロン酸、コハク酸、およびアジピン酸のうちの少なくとも１種であることを特徴とする電解コンデンサの駆動用電解液。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、さらに、オルトリン酸、亜リン酸、および次亜リン酸のうちの少なくとも１種を含むことを特徴とする電解コンデンサの駆動用電解液。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれかにおいて、さらに、リン酸モノメチル、リン酸ジメチル、リン酸モノエチル、リン酸ジエチル、リン酸モノプロピル、リン酸ジプロピル、リン酸モノエチレングリコール、およびリン酸ジエチレングリコールのうちの少なくとも１種を含むことを特徴とする電解コンデンサの駆動用電解液。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解コンデンサの駆動用電解液（以下、電解液と称す）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、アルミニウム電解コンデンサでは、高純度のアルミニウム箔を電気化学的にエッチング処理して表面積を拡大させた後、ホウ酸アンモニウム水溶液、アジピン酸アンモニウム水溶液等の化成液中で化成処理を行い、エッチング箔表面に酸化皮膜を形成させた陽極箔と、アルミニウム箔をエッチング処理した陰極箔との間にセパレータを挿入し巻回して得られたコンデンサ素子が用いられている。このようなコンデンサ素子は、電解液を含浸した後、金属製の筒状ケースに収納される。また、筒状ケースの開口部は、弾性ゴムにより封口され、封口した部位を絞り加工することにより封止される。
【０００３】
近年、電子部品のデジタル化が進む中で、アルミニウム電解コンデンサの低損失、低インピーダンス化への要求が高まっており、アルミニウム電解コンデンサに使用する電解液は、高電導度（低比抵抗）化に向けて開発が進められている。従来、低圧用電解液にはエチレングリコールを主溶媒とし、アジピン酸、安息香酸等のアンモニウム塩を溶質とするものが使用されてきたが、近年では、電解液中の水分量を増加させて電解液の比抵抗を低減する方法が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特許第３３６６２６７号（第１−１０頁）
【特許文献２】特許第３３６６２６８号（第１−２１頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、電解液中の水の配合量を増加させた場合、電解液中の水とアルミニウム電極箔とが水和反応を起こす。その結果、アルミニウム電解コンデンサの電気特性を著しく低下させ、特に高温無負荷条件下での漏れ電流が増大するという問題点がある。このような水和反応は、電解液中の水分量の増加に伴って顕著となる。このため、水の配合量を高めて電解液の低比抵抗化を図ろうとすると、信頼性を十分に維持することができないという問題点がある。
【０００５】
以上の問題に鑑みて、本発明の課題は、電解液の低比抵抗化のために電解液中の水分量を増加させた場合でも、アルミニウム電極箔の水和反応を抑えることができ、アルミニウム電解コンデンサの信頼性を維持することができる電解液を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記課題を解決するため、種々検討した結果、到達し得た発明であり、ヒドラジン二酢酸の特性を電解液に適用しようとするものである。すなわち、本発明に係るアルミニウム電解コンデンサの駆動用電解液では、エチレングリコールと水とを配合した溶媒に、少なくとも、有機カルボン酸またはその塩と、以下の化学式で示されるヒドラジン二酢酸とを配合したことを特徴とする。
【０００７】
【化１】
2006344859.tif 000002
【０００８】
本発明において、水の配合量は、電解液全体に対して３０〜７０ｗｔ％であることが好ましい。
【０００９】
本発明において、ヒドラジン二酢酸の配合量は、電解液全体に対して０．１〜３．０ｗｔ％であることが好ましい。
【００１０】
本発明において、前記有機カルボン酸は、例えば、ギ酸、マロン酸、コハク酸、およびアジピン酸のうちの少なくとも１種である。
【００１１】
本発明においては、さらに、電解液がオルトリン酸、亜リン酸、および次亜リン酸のうちの少なくとも１種を含むことが好ましい。また、電解液がリン酸モノメチル、リン酸ジメチル、リン酸モノエチル、リン酸ジエチル、リン酸モノプロピル、リン酸ジプロピル、リン酸モノエチレングリコール、およびリン酸ジエチレングリコールのうちの少なくとも１種を含むことが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係る電解液には、漏れ電流の低減、耐電圧向上、ガス吸収等の目的でコンデンサ駆動用電解液として一般的に使用される種々の添加剤を加えることができる。添加剤の例として、ホウ酸化合物、多価アルコール類、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等に代表される高分子化合物、ニトロ化合物等が挙げられる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る電解液に配合したヒドラジン二酢酸は、水とエチレングリコールとの混合溶媒に容易に溶解し、水を含有していても高温下の安定性を高めるため、アルミニウム電解コンデンサの特性改善並びに信頼性向上を図ることができる。また、還元剤であるヒドラジン二酢酸が電解液中において、電極箔表面の酸化アルミニウム誘電体皮膜が水分により劣化することを抑制するため、高温無負荷時の漏れ電流増大を抑制することができる。
【００１４】
本発明に係るアルミニウム電解コンデンサの駆動用電解液では、エチレングリコールと水とを配合した溶媒に、少なくとも、有機カルボン酸またはその塩と、ヒドラジン二酢酸とを配合してあり、水の配合量は、電解液全体に対して３０〜７０ｗｔ％であることが好ましい。また、ヒドラジン二酢酸の配合量は、電解液全体に対して０．１〜３．０ｗｔ％であることが好ましい。
ここで、有機カルボン酸は、例えば、ギ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸などである。さらに、電解液には、オルトリン酸、亜リン酸、次亜リン酸、リン酸モノメチル、リン酸ジメチル、リン酸モノエチル、リン酸ジエチル、リン酸モノプロピル、リン酸ジプロピル、リン酸モノエチレングリコール、リン酸ジエチレングリコールが配合されていることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例をより具体的に説明する。まず、表１に示す組成で電解液を調合し、３０℃における比抵抗を測定した。その結果を表１に示す。
【００１６】
【表１】
2006344859.tif 000003
【００１７】
次に、表１に示す電解液を使用して、定格６．３Ｖ−１５００μＦ（φ１０×１２．５ｍｍＬ）のアルミニウム電解コンデンサを各１０個作製し、ｔａｎδ、漏れ電流について初期特性測定後、高温無負荷試験（１０５℃、３０００時間放置）を行い、表２の結果を得た。
【００１８】
【表２】
2006344859.tif 000004
【００１９】
表２において、水分の配合量が等しいもの同士、すなわち、水分量５０ｗｔ％の従来例２と実施例２〜５を比較すると、ヒドラジン二酢酸を添加した場合、高温無負荷試験において、漏れ電流の増大が抑制され、優れた特性を示している。
【００２０】
ここで、ヒドラジン二酢酸の配合量は、電解液全体に対して０．１ｗｔ％未満（実施例１）では漏れ電流の抑制効果は十分でなく、また、３．０ｗｔ％を超える（実施例６）と漏れ電流の抑制効果を効率良く発揮する最適値を逸脱している。よって、ヒドラジン二酢酸の溶解量は０．１〜３．０ｗｔ％の範囲が好ましい。
また、水分の配合量は、電解液全体に対して３０ｗｔ％未満（実施例９）では比抵抗上昇が著しく、配合量が７０ｗｔ％を超える（実施例１３）と、低比抵抗化は実現するものの、ヒドラジン二酢酸の効果が低下することが分かる。よって、水分の配合量は３０〜７０ｗｔ％が好ましい。
【００２１】
また、上記実施例の他、有機カルボン酸としてアジピン酸アンモニウム、コハク酸アンモニウム、ギ酸アンモニウム、マロン酸アンモニウムのいずれを用いた場合でも、ヒドラジン二酢酸による漏れ電流増大の抑制効果が見られた。
また、電解液に対して、亜リン酸、次亜リン酸、リン酸モノメチル、リン酸ジメチル、リン酸モノエチル、リン酸ジエチル、リン酸モノプロピル、リン酸ジプロピル、リン酸モノエチレングリコール、リン酸ジエチレングリコールが配合した場合でも、ヒドラジン二酢酸による漏れ電流増大の抑制効果が見られた。
【００２２】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、先に例示した各種溶質を単独または複数溶解した電解液や、さらに、アルミニウム電解コンデンサの駆動用電解液に使用される一般的な添加剤を加えた電解液についても上記実施例と同等の効果があった。